Question

某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質的量之和為y mol，其中Cu的物質的量分數為a，將其全部投入50 mL b mol·L－1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(假設NO是唯一的還原產物)。下列說法正確的是

A．若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，Fe又開始溶解，Cu不溶解

B．若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3＋

C．若金屬全部溶解，且產生336 mL氣體(標準狀況)，則b = 0.3

D．當溶液中金屬離子只有Fe3＋、Cu2＋時，則a與b的關系為：b≥80y(1－a/3)

Answer 1

D

【解析】

試題分析：A、若金屬有剩余，則溶液中存在硝酸根離子，加入硫酸后，則溶液中又存在硝酸，Fe、Cu都可與硝酸反應，所以Fe與Cu都可能溶解，錯誤；B、若金屬全部溶解，溶液中不一定存在鐵離子，生成的鐵離子可與Cu反應生成亞鐵離子和銅離子，錯誤；C、336 mL氣體為NO氣體，物質的量是0.336L/22.4L/mol=0.015mol，則被還原的硝酸的物質的量是0.015mol，若b=0.3，則硝酸的總物質的量是0.05L×0.3mol/L=0.015mol，而溶液中還存在未被還原的硝酸，所以參加反應的硝酸的物質的量應大于0.015mol，錯誤；D、當溶液中金屬離子只有Fe3＋、Cu2＋時，說明金屬無剩余，則溶液中的硝酸根離子的物質的量是3y(1-a)+2ya=3y-ya，根據得失電子守恒，生成NO的物質的量也即被還原的硝酸的物質的量是(3y-ya)/3= y-ya/3，乙參加反應的硝酸的物質的量是3y-ya + y-ya/3=4y-4ya/3=4y(1-a/3)，則硝酸溶液中的硝酸的物質的量0.05L×bmol/L≥4y(1-a/3),所以b≥80y(1－a/3)，正確，答案選D。

考點：考查混合物的計算，得失電子守恒的應用